Các phương pháp có thể dùng để xác định độ pH hay độ axit của thực phẩm đã axit hóa, lên men và dầm dấm, bao gồm:
1.1. Đo pH bằng phương pháp điện thế1.1.1. Nguyên tắc 1.1.1. Nguyên tắc
Thuật ngữ “pH” được dùng để chỉ cường độ hay mức độ axit. Giá trị pH, logarit của nghịch đảo nồng độ ion hydro trong dung dịch, được xác định bằng cách đo chênh lệch điện thế giữa hai điện cực ngâm ngập trong dung dịch mẫu. Hệ thống phù hợp gồm một máy đo điện thế, một điện cực thủy tinh, và một điện cực chuẩn. Có thể xác định pH chính xác bằng một phép đo sức điện động của một dung dịch đệm chuẩn đã biết pH, và rồi so sánh kết quả đó với kết quả đo (emf) của một mẫu dung dịch cần thử.
1.1.2. Dụng cụ
Dụng cụ cơ bản để xác định pH là máy đo pH hoặc máy đo điện thế. Hầu hết các công việc (cần kèm theo một dụng cụ có thang pH đọc trực tiếp. Các dụng cụ làm việc bằng pin và điện lưới đều có bán sẵn. Nếu điện thế không ổn định, thì các dụng cụ làm việc bằng điện lưới phải được lắp thêm một ổn áp để loại sự chênh số đọc trên thang đo. Phải kiểm tra pin thường xuyên để đảm bảo dụng cụ chạy pin hoạt động tốt). Dụng cụ dùng thang đơn vị mở rộng hay hệ thống đọc hiện số thì tốt hơn, vì có độ chính xác tốt hơn.
1.1.3. Điện cực
Máy đo nồng độ pH điển hình nhất có lắp thêm một điện cực màng bằng thủy tinh. Điện cực chuẩn hay dùng nhất là điện cực calomel có một “bầu muối” đổ đầy dung dịch bão hòa kali clorua.
a) Sử dụng và bảo quản các điện cực. Các điện cực calomel phải đổ đầy dung dịch bão hòa kali clorua, hoặc các dung dịch khác do nhà sản xuất quy định, vì những điện cực đó có thể bị hủy hoại nếu để khô. Để được kết quả tốt nhất, các điện cực phải được nhúng vào dung dịch đệm nước cất hay nước đã loại ion, hoặc chất lỏng khác do nhà sản xuất quy định, trong vài giờ trước khi dùng và được giữ bằng cách bảo quản với các đầu điện cực nhúng vào nước cất hay một dung dịch đệm dùng để tiêu chuẩn hóa. Các điện cực phải được sạch bằng nước trước khi ngâm trong dung dịch đệm chuẩn và rửa sạch trong nước hay dung dịch để đo tiếp giữa những lần xác định mẫu. Nếu máy đo cho kết quả đo chậm, thì có thể là báo cho biết hiện tượng lão hóa hay làm hỏng các điện cực, và có thể cần phải rửa sạch và làm mới các điện cực. Muốn làm việc này, phải để các điện cực trong dung dịch natri oxit 0,1 N trong một phút rồi đưa sang dung dịch axit clohydric 0,1 N trong một phút. Phải lặp lại chu kỳ đó hai lần, kết thúc với điện cực trong dung dịch axit. Sau đó các điện cực phải được rửa sạch bằng nước và thấm khô bằng vải mềm trước khi tiến hành chuẩn hóa.
b) Nhiệt độ: để đạt được những kết quả chính xác, cần dùng cùng một nhiệt độ với các điện cực, các dung dịch đệm chuẩn mẫu, để chuẩn hóa máy đo và xác định độ pH. Cần thử ở nhiệt độ giữa 20 oC và 30 oC (68 oF đến 86 oF). Nếu phép thử phải tiến hành ngoài khoảng nhiệt độ này thì các yếu tố điều
chỉnh thích hợp cần được xây dựng và áp dụng. Khi có sẵn máy bù nhiệt, thì không được dùng chúng để có những kết quả chính xác.
c) Độ chính xác: độ chính xác của hầu hết các máy đo pH được công bố xấp xỉ ± 0,1 đơn vị pH và độ lặp lại là ± 0,05 đơn vị pH hoặc nhỏ hơn. Một số thước đo cho phép mở rộng dải, đơn vị pH phủ kín toàn bộ thang đo và có độ chính xác xấp xỉ ± 0,01 đơn vị pH và độ lặp lại là ± 0,05 đơn vị pH.
1.1.4. Trình tự chung xác định pH
Khi sử dụng một dụng cụ cần xem hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất và theo đúng kỹ thuật xác định độ pH như sau:
a) bật công tắc dụng cụ và để cho nóng và ổn định các thành phần điện tử trước khi tiến hành; b) chuẩn hóa dụng cụ và các điện cực với dung dịch đệm chuẩn thông thường có pH 4,0 hay với dung dịch đệm kali axit phatalat 0,05M vừa pha xong theo chỉ dẫn trong “Các phương pháp chính thức về phân tích của Hội các nhà hóa học phân tích chính thức AOAC” xuất bản lần thứ 14, năm 1984, 50.007 (c). Ghi lại nhiệt độ dung dịch đệm và để bộ phận kiểm tra máy bù nhiệt độ ở nhiệt độ quy định;
c) rửa các điện cực bằng nước và thấm khô nhưng không lau bằng vải mềm;
d) nhúng chìm các đầu cực vào dung dịch đệm và đọc pH, để một phút cho ổn định máy đo. Chỉnh bộ phận điều khiển chuẩn hóa sao cho số đọc được của máy đo ứng với pH của dung dịch đệm đã biết (ví dụ 4,0) với nhiệt độ quan sát được. Rửa các điện cực bằng nước và thấm khô bằng vải mềm. Lặp lại trình tự đó với những lượng dung dịch đệm mới pha cho đến khi dụng cụ ở thế cân bằng với hai lần thử liên tiếp. Để kiểm tra hoạt động của pHmet, kiểm tra số đọc pH, dùng một dung dịch đệm chuẩn khác, như một dung dịch đệm có pH bằng 7,0 hoặc kiểm tra bằng một dung dịch photphat 0,025 M vừa pha chế theo “Các phương pháp chính thức về phân tích của Hội các nhà hóa học phân tích chính thức AOAC” xuất bản lần thứ 14, năm 1984, 50.007(e). Máy đo pH có thang đo mở rộng có thể được kiểm tra với các dung dịch đệm chuẩn có pH 3,0 hay pH 5,0. Các dung dịch đệm và dụng cụ phải được kiểm tra tiếp bằng cách so sánh với những giá trị thu được với một dụng cụ thứ hai đã chuẩn hóa thích hợp;
e) các điện cực chỉ thị có thể được kiểm tra xem hoạt động có đúng không bằng cách trước tiên dùng một dung dịch đệm axit rồi một dung dịch đệm bazơ. Trước tiên, chuẩn hóa các điện cực bằng dung dịch đệm pH 4,0 hoặc ở gần 25oC. Việc kiểm tra chuẩn hóa phải được hiệu chỉnh lại sao cho số đọc được trên thang đo đúng bằng 4,0. Các điện cực phải được rửa bằng nước rồi thấm khô và nhúng trong một đệm borat có pH 9,18 được pha chế theo “Các phương pháp chính thức về phân tích của Hội các nhà hóa học phân tích chính thức AOAC” xuất bản lần thứ 14, năm 1984, 50.007(f), số đọc pH phải nằm trong giải 9,18 ± 0,3 đơn vị;
f) máy đo pH có thể thử nghiệm về sự hoạt động đúng đắn bằng cách làm ngắn các đầu vào điện cực chuẩn và thủy tinh từ đó giảm điện thế về không. Trong một số máy đo việc này có thể làm bằng cách vặn dụng cụ về vị trí đứng, và ở các dụng cụ khác thì dùng một hình chữ U làm ngắn. Với dụng cụ đã làm ngắn lại như vậy thì việc kiểm tra chuẩn hóa phải được chuyển từ đầu này sang đầu kia. Thao tác này gây ra một độ lệch lớn hơn ± 1,5 đơn vị pH từ thang giữa.
1.1.5. Xác định pH trên mẫu
a) điều chỉnh nhiệt độ của mẫu về nhiệt độ phòng (25 oC) và đặt bộ phận kiểm tra máy bù nhiệt độ về nhiệt độ quan sát. Với một số dụng cụ có thang đo mở rộng, nhiệt độ mẫu phải bằng với nhiệt độ dung dịch đệm đã sử dụng để chuẩn hóa.
b) rửa và thấm khô các điện cực. Nhúng các điện cực trong mẫu và đọc số pH. Sau đó để 1 min cho máy ổn định. Rửa và thấm khô các điện cực và lặp lại đối với một phần mẫu mới. Dầu và mỡ ở mẫu có thể phủ các điện cực, nếu vậy, nên làm sạch và thường xuyên chuẩn lại dụng cụ. Khi những mẫu có dầu gây nên những vấn đề không chính xác, thì cần rửa sạch các điện cực với etyl ete;
c) xác định hai giá trị pH ở mẫu đã trộn kỹ. Các số đọc được phải phù hợp với nhau để cho thấy mẫu là đồng nhất. Báo cáo kết quả chính xác tới 0,05 đơn vị pH.
1.1.6. Chuẩn bị mẫu
Một số sản phẩm thực phẩm có thể là một hỗn hợp của các thành phần lỏng và rắn khác nhau về độ axit. Các sản phẩm thực phẩm khác có thể có tính chất bán rắn. Sau đây là những ví dụ về trình tự chuẩn bị thử nghiệm pH đối với mỗi loại đó;
1) hỗn hợp thành phần rắn và lỏng: Để rào các chất chứa bên trong hộp trong hai phút trên sàng số 8 chuẩn của Mỹ (tốt nhất là bằng thép không gỉ) hoặc lưới sàng tương đương, nghiêng một góc từ 17 o đến 20 o. Ghi khối lượng phần chất lỏng và chất rắn và để hai phần đó riêng ra:
a) nếu phần lỏng chứa dầu đủ để gây mất tác dụng điện cực thì tách các lớp ra bằng cách dùng một phễu tách giữ lại lớp nước. Có thể bỏ lớp dầu. Điều chỉnh nhiệt độ của lớp nước về 25 oC và xác định pH của nó;
b) lấy phần rắn đã ráo nước ra khỏi sàng. Trộn thành một chất nhão sệt đồng đều, điều chỉnh nhiệt độ của chất nhão sệt về 25 oC và xác định pH của nó;
c) trộn cả hai phần chất rắn và nước theo tỷ lệ đúng như tỷ lệ trong hộp gốc và trộn tiếp để đạt được một độ đậm đặc đồng nhất. Điều chỉnh nhiệt độ của hỗn hợp về 25 oC và xác định pH đã cân bằng. Xen vào đó, trộn toàn bộ sản phẩm trong hộp thành một khối nhão đồng nhất, điều chỉnh nhiệt độ của khối nhão đó về 25oC và xác định pH cân bằng.
2) Sản phẩm dầm dấm có dầu: Tách dầu khỏi sản phẩm rắn. Trộn phần rắn trong một máy trộn dạng nhão, có thể cần phải cho thêm một lượng nhỏ nước cất vào một vài mẫu để trộn. Một lượng nhỏ nước cho thêm vào không làm thay đổi pH của hầu hết các thực phẩm, nhưng khi cho vào vậy cần chú ý đối với những thực phẩm có đệm kém. Với mỗi 100 g sản phẩm thì không nên thêm quá 20 ml nước cất. Xác định pH bằng cách nhúng các điện cực vào khối nhão đã chuẩn bị sau khi điều chỉnh nhiệt độ tới 25 oC.
3) Sản phẩm bán rắn. Các sản phẩm bán rắn ví dụ như bánh putding, salat khoai tây có thể trộn thành khối nhão và xác định pH trên bột nhão. Khi cần nhão hơn có thể thêm 10 ml đến 20 ml nước cất vào 100 g sản phẩm. Điều chỉnh, nhiệt độ của hỗn hợp vừa chuẩn bị đến 25oC và xác định độ pH của nó. 4) Loại bỏ dầu, nghiền sản phẩm còn lại thành bột nhão sệt và xác định pH của bột nhão sệt. Khi cần nhuyễn hơn có thể thêm 10 ml đến 20 ml nước cất vào 100 g sản phẩm. Điều chỉnh nhiệt độ của hỗn hợp vừa chuẩn bị đến 25 oC và xác định độ pH của nó.
5) Các thành phần rắn dạng lớn, pH bên trong cần kiểm tra bằng điện cực xiên càng gần trung tâm của khối sản phẩm càng tốt.
1.1.7. Quá trình xác định pH
Chuẩn hóa dụng cụ đo theo dung dịch đệm chuẩn có pH gần với pH của sản phẩm. Việc này được thực hiện khi bắt đầu và kết thúc mỗi loạt phép xác định hoặc không ít hơn hai lần trong một ngày. a) đối với chất lỏng. Điều chỉnh nhiệt độ của chất lỏng đến 25 oC và xác định độ pH bằng cách nhúng điện cực vào chất lỏng.
b) trộn phần thực phẩm rắn ráo nước trên sàng thành bột nhão sệt có thể, điều chỉnh nhiệt độ của bột nào vừa chuẩn bị đến 25 oC và xác định độ pH; và
c) khi lượng thực phẩm rắn có đủ để chuẩn bị thành bột nhão sệt, các phần ước số của chất lỏng và thực phẩm rắn thành bột nhão có thể. Điều chỉnh nhiệt độ của bột nhão vừa chuẩn bị đến 25 oC và xác định độ pH cân bằng. Cách khác, trộn toàn bộ lượng thực phẩm trong hộp thành bột nhão đồng đều, điều chỉnh nhiệt độ của bột nhão vừa chuẩn bị đến 25oC và xác định độ pH cân bằng.
1.2. Phương pháp đo màu để xác định pH
Phương pháp này thay cho phương đo điện thế nếu pH bằng 4,0 hoặc thấp hơn.
1.2.1. Nguyên tắc
Phương pháp đo màu dùng để đo pH liên quan đến việc dùng chất nhuộm màu chỉ thị trong dung dịch mà nó thay đổi từ từ qua khoảng pH giới hạn. Chỉ thị có sự thay đổi màu lớn nhất ở điểm pH xấp xỉ của mẫu thử và được chọn, pH được xác định bằng màu của chỉ thị khi tiếp xúc với mẫu dưới điều kiện thử.
1.2.2. Dung dịch chỉ thị
Dung dịch chỉ thị phần lớn là dung dịch chứa 0,04 % chất màu chỉ thị trong cồn. Khi thử thêm vài giọt dung dịch chỉ thị vào 10 ml dung dịch mẫu. So sánh màu với nền sáng. Xác định gần đúng trên các đĩa sứ màu trắng, màu thử cần so sánh với bộ màu chuẩn. Việc đo màu chính xác hơn có thể tiến hành sử dụng khối bù gắn với bộ ống chứa dung dịch chỉ thị chuẩn đã biết độ pH. Các chỉ thị cần kiểm định, định kỳ tối thiểu ngày một lần trước khi sử dụng dựa trên dung dịch đệm chuẩn.
1.2.3. Giấy chỉ thị
Nhúng băng giấy đã được xử lý với chất màu chỉ thị vào dung dịch mẫu. Phụ thuộc pH của dung dịch, băng giấy sẽ chuyển màu và pH gần đúng được xác định bằng cách so sánh với biểu đồ màu chuẩn.
1.3. Độ axit có thể chuẩn độ được
Các phương pháp được chấp nhận để xác định độ axit chuẩn độ được mô tả trong “AOAC”. Xuất bản lần thứ 14, năm 1984, đoạn 22.060 – 22.061. Trình tự chuẩn bị dung dịch natri hydroxit chuẩn được mô tả trong tài liệu, đoạn 50.032 – 50.035.
PHỤ LỤC III
1. Canned Food: Principles of Thermal Process Control, Acidification, and Container Closure
Evaluation, Revised 4th edition, 1982, Chapter 9 (Container Closure Evaluation) (English). Item #FB 7500, the Food Processors Institute, 1401 New York Ave ., N.W., Washington D.C. 20005, U.S.A. A Spanish version may be obtained from Jose R, Cruz, University of Puerto Rico, Mayagues Campus, College of Agricultural Sciences, Venezuela Contact Station, Rico Piedras, Puerto Rico.
2. Can Seam Formation and Evaluation, Item #FA 0003 (English) – audio/visual presentation 16 mm film, 20 minutes. The Food Processors Institute, 1401 New York Ave ., N.W ., Washington D.C. 20005, U.S.A.
3. Evaluation of Double Seams, Parts 1 and 2 (English), audio/visual presentation, 138 slides1 and audio cassette with illustrated script/employees handbook. The Food Processors Institute, 1401 New York Ave ., N.W ., Washington D.C. 20005, U.S.A.
4. Draft Recommended Hold for Investigation Guidelines for Double Seam Measurements, Round Metal Containers for Low-Acid Foods, 1984 (English). NFPA/CMI Container Integrity Task Force, National Food Processors Association, 1401 New York Ave ., N.W ., Washington D.C. 20005, U.S.A. 5. Evaluating a Double Seam, 1971 (English, French and Spanish). Dewey and Almy Chemical Division of W.R. Grace & Co ., Cambridge, Massachusetts, U.S.A.
6. Double Seam Manual, (English) 1978, Metal Box Ltd., England.
7. Top Double Seam Manual (English), Continental Can Company, inc., 633 Third Avenue, New York., N.Y., 10017, U.S.A.
8. Examination of Metal Container integrity, Chapter XXII, U.S.F.D.A. Bacteriological Analytical Manual (BAM) 6th edition 1984 (English), Association of Official Analytical Chemists.
9. Method for the Tear-Down Examination of Double Seams of Metal cans, MFHPB-25(f) (English & French), Bureau of Microbial Hazards, Health Protection Branch, Health and Welfare Canada, Ottawa, Ontario, K1A 0L2, Canada.
10. Double Seams for Steel-Based Cans for Foods (English), 1984, Australian Standard 2730-1984. Standards Association of Australia, Standards House, 80 Arthur St., North Sydney; N.S.W., Australia. 11. Defauts et Altétrations des Conserves – Nature et Origine (French), 1982, lère édition, Edité par AFNOR Tour Europe, Cedex 7, 92080, Paris, la Defense.
12. Le Sertissage – boites rondes (French) 1977, Carnaud s.a, 65 av. Edouard Vaillant, B.P. 405, 92103 Boulogne s/Sêin, Cedex, 92103 B0ulogn s/ Seine, Cedex.
PHỤ LỤC IV
HƯỚNG DẪN VIỆC TẬN DỤNG ĐỒ HỘP THỰC PHẨM CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN BẤT LỢI